[发明专利]Micro－TCA系统中的多功能可管理的MCH

说明书

技术领域

本发明涉及一种Micro-TCA系统的应用，尤其涉及该系统需要经济型多功能可管理的MCH，属于网络处理技术领域。

背景技术

PCI工业协会在2006年7月制定了Micro-TCA标准，该标准扩展了AMC(Advanced Mezzanine Card)的应用范围，为通信领域和工业控制领域提供了高性能、高可靠性、低价格、模块化、紧凑型的通用硬件平台。Micro-TCA系统主要包括AMC卡、MCH卡(MicroTCA Carrier Hub)、PM卡(Power Module)，这3种卡可以多种框架形式、非常灵活地组成一个Micro-TCA系统，根据性能、价格、空间的需要，系统框架可以选择1U机箱、2U机箱、4U机箱、刀片机架式等各种各样的形式，根据可靠性的需要，可靠性要求较高的系统，AMC卡、MCH卡、PM卡全部冗余；可靠性要求较低的系统，AMC卡、MCH卡、PM卡全部不冗余或者某块卡不冗余。

Micro-TCA设备主要针对通信领域的中低端市场和工业控制领域市场，这两块市场需要Micro-TCA设备花费更低的价格和占用更小的空间，因而板卡更高的集成度是市场所驱，从芯片技术来看，随着芯片加工工艺的不断提高，以前需要多个芯片才能实现的功能，现在可以集成到一个芯片来实现，比如2000年左右的以太网交换芯片内部都没有集成PHY，需要外接PHY，24路交换时，板卡上需要一堆PHY芯片，很占空间，板卡不得不设计成大尺寸的。而如今大多数以太网交换芯片内部都集成了PHY，无需外接的PHY。在处理器和DSP方面，多核技术出现以后，以前需要处理器阵列、DSP阵列的板卡，现在只需要一个或是几个多核芯片，由此可以大大减少板卡面积。

当前的Micro-TCA系统里，一般会有线卡、CPU卡、NPU卡(网络处理器)、DSP卡、交换卡。线卡、NPU卡与交换卡之间有高带宽数据通道，越高带宽需要越多的接插件管脚。而Micro-TCA规定的数据通道的接插件管脚数是固定的，最高支持4个差分对(在这里简称4x)，如果采用廉价的千兆以太网，4个差分对最大只能提供4Gb/s的数据带宽。如果线卡对外接口数据带宽需要8Gb/s，则线卡与NP卡之间必须要转换到10Gb/s。板卡之间数据带宽总是受限制的，而板卡内部数据带宽几乎是不受限制的。

另外为了实现诸如动态VLAN划分等业务，NP需要对交换芯片进行配置，如果NP与交换模块分别做成2张卡，则需要在背板上增加交换模块配置通道，这样就必须要改变AMC卡到背板的管脚定义和背板上2个槽位的链接关系，由此该AMC卡和背板都变成自定义的，不能跟标准的Micro-TCA背板或板卡实现互连互通。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、成本低廉、运行可靠的多功能可管理的MCH卡。

实现本发明目的的技术方案是：提供一种基于Micro-TCA系统的多功能可管理的MCH，其特征在于：它由线卡模块、NPU模块、交换模块和IPMI模块组成，所述的线卡模块与NPU模块之间为千兆以太网连接，NPU模块与交换模块之间为千兆以太网和配置通道连接，交换模块与背板金手指之间为千兆以太网连接。

所述线卡模块的对外接口为千兆电口或者千兆光口。

它的板卡尺寸与Micro-TCA规范规定的一致；它的金手指管脚功能与Micro-TCA规范规定的一致。

与现有技术相比，本发明具有以下明显的优点：

1.本发明把多张板卡之间高带宽通道放到一张板卡内部，解决了板卡之间带宽不足的问题，这对Micro-TCA规范是一种改进，该规范对板卡之间fabric通道最大数据带宽有4x的限制，但目前随着芯片性能的提高，PCI-express已经出8x、16x这样高带宽的需要。

2.本发明把线卡、NPU卡集成在MCH卡里面，从而减少了fabric交换的需要，MCH可以做成单张卡，而无需专门一张fabric交换卡跟base卡叠起来，由此减少了MCH卡的设计难度，减少了fabric卡与base卡之间的连接，减少fabric卡就直接减少了金手指接插件与背板的链接，使得原先需要4个接插件减少为1个接插件，由此大大减轻了插拔、装配过程中用力太大的问题。

3.本发明通过增加Micro-TCA系统中必须的主控板卡(MCH卡)的密度，为Micro-TCA在类似1U设备这种紧凑型应用成为可能，由于空间限制，1U机箱不可能专门给线卡或是NPU卡单独提供一个槽位。